Wasserhaushalt

Die Osmoregulation (osmotische Konzentration, Osmolarität] der extrazellulären Flüssigkeit wird beim Menschen entscheidend von der Natrium­konzentration bestimmt, intrazellulär kommt Kalium die größte Bedeutung zu. Die Osmolarität wird jedoch nicht durch Regulation der Ionenbestände konstant gehalten, sondern durch Regulierung der Wassermenge, in der die Teilchen gelöst ist. Anders als Salze, die Membranen nur streng reguliert überqueren können, verteilt sich Wasser frei im ganzen Körper und gleicht dabei – angetrieben vom osmotischen Druck – fast alle Osmolaritätsunterschiede aus. Die Regulierung der Aufnahme und Ausscheidung freien Wassers ist insofern geeignet, die Osmolarität im gesamten Körper im Soll zu halten, sodass Zellen keine Schrumpfung oder Schwellung erfahren. Dabei gewährleistet die Volumenregulation durch Steuerung des Natriumbestands, dass sich durch die Osmoregulation keine unerwünschten Volumenveränderungen des Extrazellularraums ergeben.

Die Osmoregulation besteht im Wesentlichen aus zwei Regelkreisen, deren Messfühler in beiden Fällen Osmorezeptoren im Hypothalamus sind. Bei Hyperosmolarität (Wassermangel) senden diese Signale, sodass

1. in der Neurohypophyse antidiuretisches Hormon (ADH) freigesetzt wird, das in der Niere den Einbau von Aquaporin 2 in die Sammelrohre stimuliert, wodurch weniger Wasser ausgeschieden wird, und
2. Durst ausgelöst wird, der über eine Verhaltensänderung die Aufnahme von Wasser durch Trinken bewirkt.

In beiden Fällen wird die Wasserbilanz positiv, sodass der Hyperosmolarität effektiv entgegengewirkt wird (negative Rückkopplung).

Bei Hypoosmolarität (Wasserüberschuss) stellt sich die Regulation entsprechend umgekehrt dar.